157 Fase swing off dari pengguna prosthetic bawah lutut
Gambar 4.157 Fase swing off dari pengguna prosthetic bawah lutut
Sehingga diperoleh dari persamaan di atas, yaitu:
a. Gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal),
Komponen-komponen penyusun perumusan gaya pada ankle kaki kiri (kaki normal) dijelaskan pada gambar-gambar di bawah ini:
1. Gaya berat pada jarak r 1
Gambar 4.158 Gaya berat dengan jarak r 1 Komponen gaya berat: ( W 1 + W 2 + W 3 ) x r 1 r 1 = L 4 x Sin q 1
2. Gaya berat pada jarak r 4
Gambar 4.159 Gaya berat dengan jarak r 4 Komponen gaya berat: W 4 x r 4
r 4 = L '' 4 Sin q 1
3. Gaya berat pada jarak rs 3. Gaya berat pada jarak rs
4. Gaya berat pada jarak r 5
Gambar 4.161 Gaya berat dengan jarak r 5 Komponen gaya berat: W 5 x r 5
r 5 = L ' 5 Sin q 2
5. Gaya berat pada jarak r 6
Gambar 4.162 Gaya berat dengan jarak r 6 Komponen gaya berat:
r 6 = L 5 Sin q 2 - L ' 6 Cos q 3
Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi:
b. Gaya pada knee kaki kiri (kaki normal),
c. Gaya pada hip kaki kiri (kaki normal),
W 1 L 4 Sin q 1 + W 4 L ' ' 4 Sin q 1 + W 5 L ' 5 Sin q 2
+ Ws L ' s Sin q 2 + W 6 ( L 5 Sin q 2 - L ' 6 Cos q 3 )
F NHIP 1 =
L 4 Sin q 1
(4.55) Berat badan (W) memberikan reaksi berupa momen inersia (M σ)
dan momen bekerja pada satu titik pusat yang sama yaitu bidang ankle, knee , dan hip. Persamaan ini dapat dicari dengan menentukan berat dan panjang dari segmen tubuh yang sama, yaitu:
a. Momen pada ankle kaki kiri (kaki normal),
Komponen-komponen penyusun perumusan diatas dijelaskan pada gambar-gambar di bawah ini:
1. Momen pada jarak r 4
Gambar 4.163 Momen pada jarak r 4 Komponen Momen:
2. Momen pada jarak rs
Gambar 4.164 Momen pada jarak rs Komponen Momen: Ws ´ rs
rs = L 4 Sin q 1 - L ' s sin q 2
3. Momen pada jarak r 5
Gambar 4.165 Momen pada jarak r 5 Komponen Momen:
r 5 = L 4 Sin q 1 - L ' 5 sin q 2
4. Momen pada jarak r 6
Gambar 4.166 Momen pada jarak r 6
Komponen Momen: W 6 ´ r 6
r 6 = L 4 Sin q 1 - L 5 sin q 2 + L ' 6 cos q 3
Dari komponen-komponen gaya diatas dapat dirumuskan menjadi:
M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )
+ W 5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]
b. Momen pada knee kaki kiri (kaki normal),
M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )
+ W 5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]
c. Momen pada hip kaki kiri (kaki normal),
M t 1 ( ankle kaki n ormal ) = W 4 ´ L ' 4 sin J 1 + Ws x ( L 4 sin J 1 - L ' s sin q 2 )
+ W 5 ´ ( L 4 sin J 1 - L ' 5 sin q 2 ) + W 6 ´ [ L 4 sin J 1 - L 5 sin q 2 + L 6 cos J 3 ]
Dalam menentukan massa tiap segmen tubuh yang ada, bentuk tubuh manusia digambarkan sebagai stick diagram seperti pada pemodelan Dempters. Persentase massa segmen tubuh digunakan pemodelan distribusi berat tubuh (Webb Associaties, 1978).
Tabel 4.3 Pemodelan distribusi berat badan (Webb Associaties, 1978)
Perbandingan prosthetic bawah lutut antara model prosthetic eksoskeletal dan model prosthetic endoskeletal merk Regal dan prosthetic endoskeletal tipe Pengembangan 2009 dapat dilihat pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Dimensi prosthetic kaki bawah lutut
Prosthetic Endoskeletal
Prosthetic
No. Keterangan
Eksoskeletal
Tipe Pengembangan
Merk Regal
1. Berat
1436 gram 2. Force
--- 4. Tinggi strap V frame
3. Tinggi prosthetic 43 cm
48 cm 6. Foot (Telapak Kaki)
5. Tinggi total prosthetic 68 cm
48 cm
23 cm
23 cm
23 cm
· Persentase kaki dari total body weight = 15,7% (tabel 4.2) · Persentase paha dari total total leg = 63,7% (tabel 4.2) · Persentase shank dari total leg = 27,4% (tabel 4.2)
persentas e kaki dari total body weigh t ´ ( persentase paha + shank dari total leg) panjang segmen paha =
persentase stump dari total body weigh t
panjang stump
15 , 7 % x ( 63 , 7 % + 27 , 4 %) 43 cm 15 , 7 % x 91 , 1 % 43 cm 1430,27
dengan; M tot1 = massa tubuh tanpa prosthetic M tot2 = massa tubuh keseluruhan bila semua organ tubuh lengkap
X = persentase stump terhadap M tot2 Dengan
M tot1
didistribusikan ke M Tot 1 = 100 % M Tot 2 - ( 15 , 7 % - 5 , 322 %) M Tot 2 , maka M tot2 = 58,178 kg. Nilai
kg
M tot1 dan M tot2 diketahui untuk massa setiap segmen tubuh dari pengguna prosthetic bawah lutut, yaitu:
M B ody + head + neck = M Tot 2 ´ 63 , 50 %
M B ody + head + neck = 58 , 178 ´ 63 , 50 % M B ody + head + neck = 36 , 9429 kg
Segmen tubuh lainnya menggunakan metode yang sama dapat dilihat pada tabel 4.5. Massa prosthetic telah ditetapkan seperti saat pengukuran, sedangkan massa tubuh, kepala, leher, dan tangan dijadikan satu diasumsikan sebagai beban dari tubuh yang harus ditopang oleh kaki dan prosthetic.
Tabel 4.5 Massa segmen tubuh Presentase
Massa Segmen Organ Tubuh
Presentase Dari
Segmen Dari Total
Segmen Weight
(kg)
Weight
Body + head + neck + hand
Stump
5,425% 0,4955 Berat prosthetic
--- 2,212 eksoskeletal
---
Setelah diketahui proporsi berat segmen tubuh, kemudian dihitung proporsi berat setiap segmen tubuh menggunakan pendekatan yang sama seperti menghitung proporsi berat segmen tubuh, yaitu:
Segmen kepala dan leher =
x 58 , 178 = 4 , 8869
Segmen kepala =
x 4 , 8869 = 3 , 6066
Segmen-segmen lain dapat dihitung menggunakan persamaan yang sama, sehingga dapat ditampilkan pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Proporsi berat individual segmen tubuh Proporsi Berat Tubuh (kg)
Segmen Tubuh
Individual Segmen Tubuh (kg)
Kiri Kanan
Head and
Torso 50,00% Lumbar
1,6289 1,6289 Total Arm 10,20% Forearm
Upper arm
0,9880 0,9880 left/right
5,8183 5,8183 Total Leg 15,70% Shank
0,8129 0,5000 Proporsi pembagian berat badan untuk setiap segmen tubuh. Proporsi pembagian berat tubuh bagian kanan dan kiri diasumsikan seimbang, artinya tubuh bagian kiri akan mendapat distribusi berat sebesar 50% dari total berat segmen pengguna prosthetic bawah lutut. Proporsi pembagian ini hanya berlaku dari kepala sampai paha karena bagian betis sampai telapak kaki kiri merupakan kaki prosthetic dengan berat sendiri.
Foot